第二章 声音与环境.docx
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第二章声音与环境
第二章声音与环境
目录
2.1我们怎样听见声音
2.2我们怎样区分声音
（一）
2.3我们怎样区分声音
（二）
2.4让声音为人类服务
2.1我们怎样听见声音
一、声音的产生
1.声音是由物体振动产生的。
一起发生的物体都在振动，振动停止，发声也就停止。
2.正在发声的物体叫做声源，固体、液体、气体都可以作为声源。
说明：
（1）有的物体发声时振动不明显，不能直接观察到，可以转换成其他物体的振动显示出来，这种方法叫转换法。
（2）振动停止，发声停止，但原来发出的声音仍可继续存在并传播着。
【例1】
（1）使人精神振奋的鼓声（甲图），是由_______振动产生的；让人心旷神怡的潺潺流水声（乙图），是由____________的振动产生的；委婉动听的笛声（丙图）是由________振动引起的；
（2）铜锣发声时，用手按住锣面，_________停止，铜锣不再发声。
练习1声音是由发声体的_______而产生，人说话是靠_______振动发声的。
练习2音乐会上人们听到的优美的小提琴协奏曲，小提琴声音是由琴弦的_______发声的。
早期的机械唱片转动时，唱针随着划过的沟槽而_______，这样就把记录的声音重现出来。
练习3下列关于声音产生的现象的描述中，正确的是（）
A.物体发声是靠敲打发出来的B.一切声源都在振动
C.物体振动停止后，声音立即消失D.只有固体才能发声
二、声音的传播
1.声音在介质中是以声波的形式传播的，通过示波器可以显示声波的波形。
2.声音在晕倒障碍物时被反射回来形成回声。
3.声音靠介质传播，真空不能传声。
固体、液体和气体都可以作为传播声音的介质。
4.固体比液体、气体的传声效果好。
说明：
（1）回声传播到声源处时，传播的路程是声源到障碍物距离的两倍。
（2）声音在传播过程中遇到柔软多孔的物质会被吸收，若遇到表面坚硬光滑的物质而被反射。
轰隆隆的雷声就是声音在云层不断反射的结果。
【例2】2008年9月28日2008年9月27日16时41分，我国航天员翟志刚实现了中国人第一次太空行走，航天员在太空舱外时，他们之间的交流必须用电子通讯设备；但是在太空舱内，他们之间的交流可以不用通讯设备而直接对话，航天员在飞船内，外采用两种不同的交流方法的原因是（）
A.人的生存环境发生了变化，人的发声器官不能正常发出声音
B．由于人所处的生存环境发生了变化，人的听觉器官收到影响
C.飞船内有空气作为传播声音的介质，飞船外没有传播声音的介质
D.由于穿着航天服，直接交流不方便
练习1如图所示把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，发现（）
A.闹铃越来越响B.闹铃声音越来越弱，直至几乎听不到是声音
C.闹铃声音时大时小D.闹铃声音大小不变
练习2小提琴声是通过琴弓与琴弦的摩擦使琴弦振动，琴弦将振动传递给木质的琴码和琴箱，再使琴箱内的空气振动，最终传递到听者耳中的。
这一振动的传递过程说明____________和____________都能传声。
三、声速
1．单位时间内，声音传播的距离叫做声速。
2．声速跟介质的种类有关；在同一介质中，声速还跟温度有关。
3．在15℃的空气中，声速是340
.
说明：
（1）一般来说，声音在固体中传播最快，在气体中传播最慢。
（2）介质的温度越高，速度越大。
（3）由于声速比光速小的多，所以发生雷电时，我们总是先看到闪电，然后才听见雷声。
【例3】在实际生活中，人们常常利用回声来测量距离，一座高山，看上去很近，走了好久还走不到，“望山走死马”距离有多远呢？
不妨请“应声阿哥”来帮个忙：
对着高山大叫一声，听一下回声，记下两声之间的时间间隙，就可以估算出距离了。
如果一人对着一座高山呼喊，若经过10
后听到回声，那么我们可以判定（）
A.高山距此人1700
B.高山距此人3400
C.高山距此人170
D.高山距此人340
练习1抗日战争中，八路军为了伏击敌人，侦察员常用耳朵贴着铁轨来提前判断是否来了火车。
这是利用声音在铁轨中的传播速度比空气中_______（填“快”或“慢”的缘故）
练习2声音遇到障碍物能向相反方向传播。
一个同学站在山谷当中，大喊一声，经过1
听到回声，又经过1
听到第二次回声，那么山谷间的距离大约是多少
？
（声速按340
计算）
四、怎样听见声音
1.人耳的结构：
外耳、外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗、听神经等。
2.人耳听见声音的过程：
外界声音→引起鼓膜振动→听小骨及其他组织→听神经→大脑→产生听觉
说明：
（1）声音通过头骨、额骨等其他介质传至听神经，也能引起听觉，这种传导方式叫骨传导。
（2）人要听到声音必须具备的条件：
①声音振动；②传播声音的介质；③良好的听觉器官。
【例4】当你在嚼饼干时，会感觉到声音很大，但是，在你旁边的人却感觉不到那么大的声音，这主要是因为（）
A.自己嚼饼干的位置离耳朵近B.旁边的人离你太远了
C.饼干太干了D.你自己嚼饼干的声音是通过头部的骨骼传导到听神经的
练习1贝多芬年轻时不幸失聪，但他靠牙咬住小木棍抵住钢琴听音,坚持创作。
他毕生完成了《英雄交响曲》、《命运交响曲》等伟大的作品。
他在创作时，靠牙咬住小木棍抵住钢琴听音，这说明（）
A.空气不能传声，小木棍才能传声
B.钢琴发出的声音，只能靠小木棍传播
C.人的牙齿以及和其相连的额骨也能传声
D.小木棍是固体，传播声音效果比空气好
练习2生活中常常有这样的感受和经历：
当你吃饼干或者吃硬而脆的食物时，如果用手捂住耳朵，自己会听到很大的咀嚼声，这说明__________能够传声，但你身边的同学往往却听不到明显的声音，这又是为什么呢？
请从物理学的角度提出一个合理的猜想：
_________________
________________________________________________________。
即时练习：
1.下面几个实验不能用来探究声音产生的原因的是（）
A.敲击音叉发声后放入水中溅起水花
B.用手指感觉说话声喉咙的振动
C.将小石头扔入水中，水面上有波纹出现
D.发声的吉他，按住琴弦，发声停止
2.玻璃鱼缸内有金鱼，用细棒轻敲鱼缸，鱼会受到惊吓，这时鱼收到声波的途径（）
A.鱼→空气→水B.空气→水→鱼C.鱼缸→水→鱼D.水→鱼
3.如右图所示，在探究“声音是由物体振动产生的”实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球，发现小球多次被弹开，这样做是为了（）
A.使音叉的振动尽快停止B.把音叉的微小振动放大，便于观察
C.把声音的振动时间延迟D.是声波被多次反射形成回声
4.下列关于人耳感知声音的说法中正确的是（）
A.人耳感知声音是通过鼓膜振动发声，声音通过听小骨等组织传给大脑
B.一只耳朵的人听不到声音
C.声波引起鼓膜振动，经听小骨等组织将这种振动传给听神经，听神经将这种振动在转化信号传给大脑，这样人耳就感知到了声音
D.人耳感知声音的实质是靠鼓膜振动发声，只需人耳其他组织的传递和转化就能听到声音
5.一部科幻电影中有这样的场面：
一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。
请你给导演指出这个场景中的两处科学性错误。
（1）___________________________；
（2）___________________________
6.由一下表格，你可以得出什么结论？
至少写出三条。
几种物质中的声速
空气（15℃）
340
海水（25℃）
1531
空气（25℃）
346
铜（棒）
3750
煤油
1324
大理石
3810
蒸馏水
1497
铁（棒）
5200
（1）________________________________
（2）________________________________
（3）________________________________
7.看图说理：
甲图乙图
（1）观察甲图能得出的结论是___________________________________________；、
（2）观察乙图能得出的结论是___________________________________________。
8.课堂上，老师给同学们做了这样两个声学实验，图甲是将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出桌面．当用手轻轻拨动其伸出桌外的一端时，钢尺发出声音，图乙是老师把电铃扣在钟罩里并让其发声，我们可以听到清脆的铃声．当老师用抽气机抽掉钟罩里的空气时，我们发现，随着钟罩里的空气逐渐变少，铃声逐渐变小．这两个实验能说明声音的传播需要介质的是________（甲/乙）实验，另一个实验则说明了_______________________________________．
9.一辆汽车匀速驶向一座高山，司机鸣笛4
后听到回声，若汽车行驶时的速度为10
，则汽车司机听到回声时距离高山多远？
2.2我们怎样区分声音
（一）
一、音调
1.音调：
指声音的高低。
2.频率：
声源每秒振动的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是
。
3.音调跟声源振动的频率有关：
声源振动的频率越高，音调越高；声源振动的频率越低，音调越低
说明：
（1）频率反应了物体振动的快慢，物体振动的越快，频率越高，音调越高；物体振动的越慢，频率越低，音调越低。
（2）音调可以通过观察物体真的的快慢来比较，也可“听”出来：
音调高的声音人耳感觉比较尖细、清脆，而音调低的声音人耳感觉表低沉、浑厚。
【例1】蜜蜂载着花蜜飞行的时候，它的翅膀平均每秒振动300次左右，不载花蜜飞行时平均每秒振动450次左右，有经验的养蜂人能辨别出蜜蜂是飞出采蜜，还是采了蜜飞回家，养蜂人主要是根据什么来辨别的（）
A.声音的音调不同B.声音的响度不同
C.飞行路线形状不同D.飞行高度不同
练习1频率用来描述物体的____________，即每秒钟内振动的次数，它的单位是________，符号是________，大多是人能够听到的频率范围是________到_______。
练习2动画片的配音常用慢录快放的方法将成年人的声音变成小孩的声音，这样加快录音机喇叭的__________，使_________变高。
二、用波形比较频率
声波的频率跟相同时间内波的个数有关。
相同时间内，波的个数少，频率低，音调低
相同时间内，波的个数多，频率高，音调高
说明：
（1）在波形图上，凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷，一个波峰和一个波谷才构成一个完整的波。
（2）相同时间内波的个数越多，则频率越高，音调越高。
【例题2】敲响甲、乙两个音叉后，在示波器上出现如图所示的波形，通过对波形的分析，可知___________音叉的音调高。
练习1如图所示是比较声音的频率波形图，下列说法正确的是（）
A.甲的频率比乙高
B.甲的频率比乙低
C.两波频率相同
D.甲的音调比乙的音调低
三、弦乐器的音调
1.弦乐器的音调跟弦的长短、粗细、松紧程度有关：
（1）弦的粗细、松紧程度相同时，弦越短，音调越高；
（2）弦的长短、松紧程度相同时，弦越细，音调越高；
（3）弦的长短、粗细程度相同时，弦张得越紧，音调越高
2.探究弦乐器音调的影响因素时，采用控制变量法。
说明：
（1）弦乐器是依靠外力使张紧的弦线振动发音的，常见的弦乐器有弓拉弦乐器（如二胡、小提琴）和弹拨弦乐器（如琵琶、吉他）
（2）管乐器（如笛子）是通过改变振动空气柱的长度来改变声音的音调的。
【例3】乐师在演奏小提琴时，要使小提琴声的音调变低，可采取的方法是（）
A.拉紧弦线B.增加弦振动部分的长度
C.缩短弦振动部分的长度D.用更大的力拨弦
练习1声音是以_________形式传播的；演奏弦乐时，手指在弦上的位置不断变化，这是为了改变琴声的___________。
练习2要使二胡发出的声音音调变高，可采用的方法是（）
A.把二胡弦调紧些B.把二胡弦调松些
C.增加发声部分弦的长度D.用一根粗弦代替原来的细弦
四、了解一些频率
1.一般，儿童说话的音调比成年人高，女孩的音调比男孩高。
2.人的发声频率范围大约是85~1100
，人的听觉频率范围大约是20~20000
.
说明：
（1）频率低于20
，高于20000
的声音人耳都听不到。
（2）有些动物听觉比人更灵敏，是因为人们的听觉频率范围比人的听觉频率范围大。
【例4】医生用听诊器听心脏跳动的声音主要是（）
A.心脏以每分钟70次左右的搏动发出的声音
B.由于心脏的搏动，引起血液进入心脏时发出的频率数百赫兹的声音
C.心脏收缩时发出的声
D.上述三种声音都可以听到
练习1地震时会产生次声波（频率低于20
），在远离地震中心、人无震感的区域，次声波会引起某些动物的听觉反应．由表提供的数据可知，在远离地震中心的区域，听觉上有较明显反应的动物是（）
一些动物的听觉的频率范围
蝙蝠
1000
--120000
海豚
150
--150000
猫
60
---65000
大象
1
---20000
A.蝙蝠
B.海豚
C.猫
D.大象
练习2有一个发声体2
振动
次，则此发声体振动的频率是多少？
这个声音是人耳能听到吗？
为什么？
练习3如图所示是小华自制的短笛，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声，当抬起不同的手指时，就会改变空气柱的_________从而改变_________，图中图中七个小孔中A应为（），G应为（）（填“1”～“7”七个音符中的某一个音符）
即时练习：
1．往保温瓶里灌开水的过程中，听声音就能判断壶里水位的高低，是因为（）
A.随着水位升高，音调逐渐升高B.灌水过程中音调保持不变，响度越来越大
C.随着水位升高，音调逐渐降低;D.灌水过程中音调保持不变，响度越来越小
2.下列说法正确的是（）
A.声音是由物体的振动产生B.声音在真空中也能传播
C.声音的传播不需要时间D.女生的音调都一样
3.蝴蝶在飞行时不停地山东翅膀，但我们不能听到蝴蝶飞行的声音，这是因为（）
A.人耳有故障B.蝴蝶翅膀振动的频率比较高
C.翅膀振动的频率比较小D.翅膀振动不产生声波
4.吹奏竖笛时，竖笛内的_________就会振动而发出声音；按住不同的笛孔，声音的______就会发生改变。
5.在元旦文艺会演上，小明弹奏电吉他时不断用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的______；琴声是通过________传播到我们耳中的。
6.小雨在课外活动中制作了一种发声装置。
他在纸筒的开口端打两个孔，并用一根绳子穿过这两个孔后系紧。
如图所示，他抓住绳子的一端，以平稳的速度在头的上方转动此装置，筒中空气柱由于__________发出声音。
当转速增大时，他发现纸筒发出声音的音调变高了，这是由于__________（填“振幅”或“频率”）变大的缘故。
7.如图所示，四个相同的玻璃瓶里装有水，水面高度不同。
（1）用嘴贴看瓶口吹气，吹出声音的音调高低的顺序是_____、_____、______、______。
（2）用筷子敲打瓶子，发出的声音高低的顺序是_____、_____、______、______。
8.如图所示，是几个声音的波形，图A和B为两个不同音叉发声的波形，图C、图D、图E为小提琴、长笛和法国圆号发声的波形．
（1）图A和图B两个音叉的音调较高的是______，两音叉的叉股较长的是______．
（2）比较C，D，E三图，小提琴、长笛、法国圆号发声的音调和频率______（选填“相同”或“不同”）．
9.如图，将一根长约30
的钢锯条紧压在桌面的边沿，使它长度的3/4伸出桌外．拨动它的顶端，可以观察到锯条在振动的同时发出声音．然后回缩一些，使它的1/2伸出桌外，再次拨动它，可以观察到锯条振动变快，并能感受到声音随之发生变化．类似实验再做几次，可以得出的结论是：
____________________________．
10.用薄塑料片在塑料梳子的齿上划，探究塑料片振动发声的高低与振动快慢的关系．
活动1：
如图所示，用薄塑料片在塑料梳子的齿上划两次，第一次快些，第二次慢些．
活动2：
如图所示，用薄塑料片在甲、乙两把塑料梳子的齿上用同样的速度划一次．
（1）比较你在探究活动1中听到的两次声音，分析音调的高低与划得快慢有什么关系．
（2）比较你在探究活动2中听到的两次声音，分析音调的高低与梳齿疏密有什么关系？
（3）通过探究，你可以分析得出什么结论？
2.3我们怎样区分声音
（二）
一、响度
1.响度是指人耳感觉到的声音的强弱，俗称音量或声量。
响度也可以理解为声音的大小。
2.影响因素
（1）响度跟声源的振幅有关，振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。
例如：
轻轻敲鼓，鼓面的振幅小，鼓声的响度也就小。
（2）响度还跟距离声源的远近有关，距离声源越远，声音越分散，听到的声音响度越小。
3.利用声波图可以比较振幅大小，从而比较响度。
4.声音的强弱即响度通常用分贝作为计量单位，符号是
，声音的分贝数越大，表示声音越大。
说明：
（1）振幅是指物体在振动时偏离原来位置的最大距离，其单位是米（
）
（2）要主要科学用于和日常用语的不同。
日常用语里声音的“高低”有时指音调，有时指响度。
而科学用语中声音的“高低”只用来描述音调，声音的强弱则用来描述响度。
（3）音调和响度是声音额两个不同特性，一般在听觉效果上音调表现为声音的粗细，响度表现为声音的大小。
【例题1】水牛“哞哞”的叫声和蚊子“嗡嗡”的叫声相比较，下列结论准确的是（）
A.牛叫的声音音调高，响度大B.牛叫的声音音调低，响度小
C.牛叫的声音音调高，响度小D.牛叫的声音音调低，响度大
练习1一把琵琶．当弹奏的人用力拨动弦时，弦振动的________增加，发出的声音响度________．大鼓发出的声音可以很响，但音调很低，这是因为鼓面振动时________可以很大，而振动的________很小．
练习2医生在给病人检查时使用“听诊器”的目的是（）
A.保持声音的音调B.保持声音的音色
C.保持声音的频率D.减小声音的分散，增大响度
二、音色
1.音色是指声音的品质和特色，也叫音品。
2.影响因素：
音色是由发声体的材料、结构及发声方式等因素决定的，两个不同发声体发出的声音即使音调和响度都相同，其音色也是不同的。
3.音调、响度、音色是声音的三个主要特性。
【例题2】在班级进行的物理知识抢答赛中，坐在前排座位的同学，不用回头，根据说话的声音就能判断出是谁在抢答，这是因为不同人的声音具有不同的（）
A音调B.频率C.音色D.响度
练习1电子琴能模仿各种乐器发出的声音，在技术上要解决的关键是能模仿各种乐器发出声音的（）
A.音调B.响度C.音色D.音色、音调
练习2小白兔能分辨出门外不是自己的外婆，主要依据的是声音的（）
A.响度B.频率C.音调D.音色
即时练习
1.调节收音机的音量，是为了改变声音的（）
A..音调B.响度C.音色D.频率
2.小明同学用不同的的力敲击鼓面，并在鼓面放些纸屑，他研究的是（）
A.音色与用力大小的关系B.响度与振幅的关系
C.音调与用力大小的关系D.音调与振幅的关系
3.人们常说的“引吭高歌”与“低声细语”中的高低是（）
A.“高”指响度，“低”指音调B.“高”指音调，“低”指响度
C.都指音调D.都指响度
4.小明用同样的力吹一根吸管，并将它不断地剪短，他是在研究声音的（）
A.响度与吸管长度的关系B.音调与吸管材料的关系
C.音调与吸管长度的关系D.音色与吸管材料的关系
5.汽车从远处开来，声音越来越大，是因为（）
A.发声体的频率越来越高B.发声体的音调越来越高
C.汽车加大了油门D.距离发声体越来越近，响度越来越大
6.下列关于声音的说法中不正确的是（）
①“响鼓也要重锤敲”，说明声音是由振动产生的，且振幅越大响度越大；
②“震耳欲聋”说明声音的音调高；
③“闻其声知其人”，说明可以根据音色来判断说话者；
④“隔墙有耳”，说明固体能传声；
⑤回音的声速比原来声音的声速要小；
⑥成语“震耳欲聋”是指声音的音色好．
A.①③④B.①⑤⑥C.②④⑥D.②⑤⑥
7.“…驻足倾听，隐隐传来‘威风锣鼓’的节奏，渐渐地鼓声、锣声变得雄壮、喧腾起来，汇成一片欢乐的海洋…”对文中“隐隐传来”的理解，不正确的是（）
A.空气可以传声B.锣鼓声响度很小C.观察者离声源很远D.锣鼓声传播速度很小
8.在日常生活中，人们常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体的质量好坏，以下做法中用以达到这一目的的是（）
A.铁匠用小锤敲打烧红的毛坯B.瓜农用手拍打西瓜
C.顾客用手轻轻敲打瓷器D.瓦匠用瓦刀敲打红砖
9.下列与声有关的语句中，所表达的物理含义是：
（1）节日里的锣、鼓声“震耳欲聋”，说明锣鼓声的________大．
（2）歌唱家的歌声“悦耳动听”，说明歌唱家的歌声的________好．
（3）小女孩的讲话“脆如银铃”，说明小女孩说话声的________高．
10.如图所示是声音输入到示波器上时显示振幅与时间关系的波形．其中声音音调相同的是________图和________图，响度相同的是________图和________图.
11.2001年6月，世界三大男高音歌唱家在紫禁城为支持北京申奥而举行了演唱会。
这里的“高”指的是____________；他们演唱时都用了麦克风，目的是为了增大声音的_____________三人虽然演唱了同一首歌，但听众还是能区别出谁在演唱，这是因为三人声音的___________不同。
12.男低音歌唱时女高音轻声伴唱，男低音与女高音相比较，男低音的响度________（填“大”或“小”），女高音的音调________（填“高”或“低”）．
13.往暖水瓶中灌水时，可以根据发出声音的________变化来判断暖水瓶中水的多少；我们能听到小鸟的叫声，说明声音可以在________中传播；我们还能分辨出黄鹂的歌声，这主要是因为不同种类的小鸟发出声音的________（填“响度”、“音调”或“音色”）不同
14.一台好的音响设备，不仅能起到“扩音”的作用，而且应有较高的“保真度”，从声学上讲，前者是使声音的________增大，后者是要较好的保持原声的________．
15.观察图中甲、乙、丙三种声音的波形图可知：
它们的音调________，响度________，音色______________（选填“相同”或“不同”）
16.小华学习了有关声音的知识后，对材料的隔音性能很感兴趣，于是他设计了如下实验进行探究，请阅读并回答下列问题．实验步骤：
①先搜集各种材料，如衣服、报纸、平装书、塑料袋、袜子；
②把闹钟放到一个鞋盒里，将衣服盖在鞋盒上方，然后逐渐远离盒子直到听不见滴答声，记下此时人离盒子的距离；
③分别将各种材料盖在鞋盒上方，重复以上实验
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